(57)【要約】【課題】電気部品の過熱がより確実に防止され、耐久性が向上した電動圧縮機及び当該圧縮機を用いた車両用空調システムを提供する。【解決手段】電動圧縮機２０は、モータケーシング３３内に収容された電動モータ７０と、モータケーシング３３内を区画し、圧縮される前の作動流体が接触する内面を有した区画壁６０と、区画壁６０の外面に一体に形成された脚１２０と、脚１２０に固定され、電動モータ７０を作動させるためのマイコン１１２が実装された制御用基板１１１とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に作動流体を圧縮するための圧縮ユニットとともに収容され、前記圧縮ユニットを駆動する電動モータと、
前記ハウジング内を区画し、前記圧縮ユニットによって圧縮される前の作動流体が接触する内面を有した区画壁と、
前記区画壁の外面に一体に形成された脚と、
前記脚に固定され、前記電動モータを作動させるための電気部品が実装された回路基板と
を備えることを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記回路基板に実装された電気部品のうち少なくとも一つは、前記外面に当接していることを特徴とする請求項１記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記脚の先端は、前記回路基板の金属部に当接していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動圧縮機。
【請求項４】
前記金属部は、前記回路基板の接地用端子であることを特徴とする請求項３に記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記回路基板に固定された温度センサと、
前記温度センサの検知結果に基づいて前記電動モータを作動させる制御手段と
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電動圧縮機。
【請求項６】
前記制御手段は、前記電動圧縮機の待機期間中に前記温度センサによって検知された温度が起動温度を超えると、前記電動モータを臨時起動することを特徴とする請求項５に記載の電動圧縮機。
【請求項７】
前記制御手段は、前記待機期間中に前記温度センサによって検知された温度が停止温度以下になると、臨時起動された前記電動モータを停止させることを特徴とする請求項６に記載の電動圧縮機。
【請求項８】
前記電動モータを作動させるべく前記電気部品と協働する他の電気部品が実装された他の回路基板を更に備え、
前記他の電気部品のうち少なくとも一つは、前記外面に当接していることを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項９】
エンジンルーム内に請求項１乃至８の何れか１項に記載の電動圧縮機を具備することを特徴とする車両用空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動圧縮機及び車両用空調システムに係わり、特に車両用空調システムに適した電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハウジング内に圧縮ユニット及び電動モータを収容した電動圧縮機には、電動モータを作動させるためのインバータ回路及びインバータ回路を制御するための制御回路をも内蔵したものがある。
これらの回路、特にインバータ回路は、電動モータに電力を供給しているときに高温になり易い。このため、インバータ回路の基板は、ハウジングの低温領域、即ち圧縮ユニットで圧縮される前の作動流体によって冷却されるハウジングの区画壁に密着した状態で固定される（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
その上、特許文献１の電動圧縮機では、回路基板に温度センサが取付けられ、検知温度が上限温度を超えて上昇すると、作動流体の流量を増やして回路を十分に冷却すべく、モータの回転数が増大される。従って、この電動圧縮機によれば、回路の電気部品の過熱が防止されて回路の耐久性が向上し、圧縮機の耐久性も向上すると考えられる。
【特許文献１】特開2003-139069号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、電動圧縮機の耐久性を更に高めるべくなされたもので、その目的とするところは、電気部品の過熱がより確実に防止され、耐久性が向上した電動圧縮機及び当該圧縮機を用いた車両用空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明によれば、ハウジング内に作動流体を圧縮するための圧縮ユニットとともに収容され、前記圧縮ユニットを駆動する電動モータと、前記ハウジング内を区画し、前記圧縮ユニットによって圧縮される前の作動流体が接触する内面を有した区画壁と、前記区画壁の外面に一体に形成された脚と、前記脚に固定され、前記電動モータを作動させるための電気部品が実装された回路基板とを備えることを特徴とする電動圧縮機が提供される（請求項１）。
【０００６】
好ましくは、前記回路基板に実装された電気部品のうち少なくとも一つは、前記外面に当接している（請求項２）。
好ましくは、前記脚の先端は、前記回路基板の金属部に当接している（請求項３）。
好ましくは、前記金属部は、前記回路基板の接地用端子である（請求項４）。
好ましくは、前記回路基板のうち一方又は両方に固定された温度センサと、前記温度センサの検知結果に基づいて前記電動モータを作動させる制御手段とを更に備える（請求項５）。
【０００７】
好ましくは、前記制御手段は、前記電動圧縮機の待機期間中に前記温度センサによって検知された温度が起動温度を超えると、前記電動モータを臨時起動する（請求項６）。
好ましくは、前記制御手段は、前記待機期間中に前記温度センサによって検知された温度が停止温度以下になると、臨時起動された前記電動モータを停止させる（請求項７）。
好ましくは、前記電動モータを作動させるべく前記電気部品と協働する他の電気部品が実装された他の回路基板を更に備え、前記他の電気部品のうち少なくとも一つは、前記外面に当接している（請求項８）。
【０００８】
また、上記目的を達成するため、本発明によれば、エンジンルーム内に請求項１乃至７の何れか１項に記載の電動圧縮機を具備することを特徴とする車両用空調システムが提供される（請求項９）。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の電動圧縮機では、回路基板が、区画壁に一体に形成された脚に固定される。回路基板と区画壁との間では、この脚を通じて熱が効率的に伝わることから、回路基板の放熱性が高くなる。この結果として、回路基板に実装された電気部品の過熱が確実に防止され、電気部品の耐久性が向上し、圧縮機の耐久性も向上する。
請求項２及び８の電動圧縮機では、区画壁の外面に直接接触する電気部品の放熱性が高くなる。この結果として、この電気部品の過熱が防止され、耐久性が向上することで、圧縮機の耐久性も向上する。
【００１０】
請求項３の電動圧縮機では、回路基板の金属部に脚の先端が接触することで、脚と回路基板との間で熱が効率的に伝わり、回路基板の放熱性が更に高くなる。この結果として、回路基板に実装された電気部品の過熱がより確実に防止される。
請求項４の電動圧縮機では、接地用端子に脚の先端が接触することで、回路基板の熱が、回路基板全体に形成された接地用の配線を通じて脚に効率的に伝わる。また、接地用の配線は、電気部品に繋がっていることから、電気部品群の熱も、接地用の配線を通じて脚に効率的に伝わる。この結果として、回路基板に実装された電気部品の過熱がより確実に防止される。
【００１１】
請求項５の電動圧縮機では、温度センサによって電気部品の温度が検知され、制御手段が検知結果に基づいて電動モータを作動させる。電動モータは圧縮ユニットを作動させ、低圧の作動流体がハウジング内を通過して圧縮ユニットに吸入される。このため、区画壁は流動状態の作動流体によって冷却され、電気部品の過熱が防止される。
請求項６の電動圧縮機では、その待機期間中に温度センサによって検知された温度が起動温度を超えると、電動モータが臨時に起動される。電動モータは圧縮ユニットを作動させ、低圧の作動流体がハウジング内を通過して圧縮ユニットに吸入される。このため、電動モータの待機期間中も、区画壁は流動状態の作動流体によって冷却され、電気部品の過熱が防止される。
【００１２】
なお、待機期間とは、あるシステムが所定の機能を発揮するよう、システムに電動圧縮機を組み込んだときに、その機能が働いておらず、その機能のために電動圧縮機を作動させる必要がない期間をいう。例えば、車両用空調システムに電動圧縮機を適用した場合、車室を冷房又は除湿する必要がない期間をいう。
請求項７の電動圧縮機では、待機期間中に温度センサによって検知された温度が停止温度以下になると、臨時起動した電動モータが停止させられる。このため、この圧縮機では、電気部品の過熱を防止しながら、消費電力が節約される。
【００１３】
請求項９の車両用空調システムでは、電動圧縮機の耐久性が向上しているので、システム全体の耐久性も向上している。
特に、請求項６の電動圧縮機を用いた車両用空調システムでは、例えばエンジンの作動中に車両用空調システムの冷房又は除湿機能が働いていないような場合であっても、エンジンルーム内が熱くなるのに伴って温度センサの検知温度が起動温度を超えると電動モータが作動する。このため、このシステムによれば、電動圧縮機の電気部品の過熱がより確実に防止され、システム全体の耐久性が更に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、一実施例の車両用空調システムの概略構成を示す。
このシステムは冷凍回路１０を備え、冷凍回路１０の冷媒循環流路１１は、車両のエンジンルーム１２から隔壁１３を通して車室１４に渡る。エンジンルーム１２内を延びる冷媒循環流路１１の部分には、冷媒の流動方向でみて、電動圧縮機２０、凝縮器２１、レシーバ２２及び膨張弁２３が順次介装されている。電動圧縮機２０は、エンジン２４の近傍に配置され、凝縮器２１は車両のフロントグリルの近傍にファン（図示せず）とともに配置されている。
【００１５】
一方、車室１４内を延びる冷媒循環流路１１の部分には、蒸発器２５が介装され、蒸発器２５は、膨張弁２３の下流に位置している。なお、車室１４の前方側の一部分はインストルメントパネル２６によって機器室２７として区画され、蒸発器２５は、ブロワ（図示せず）とともに空調ユニットハウジング２８内に収容された状態で、機器室２７内に配置されている。
【００１６】
図２は、電動圧縮機２０として、スクロール式の電動圧縮機を示す。圧縮機２０は略円筒形状のハウジング３０を備え、ハウジング３０は、図２でみて右から左に向かって順に、いずれも金属製のユニットケーシング３１、支持壁３２及びモータケーシング３３を有する。
ユニットケーシング３１はカップ状をなし、ユニットケーシング３１内には、スクロールユニット４０が収容されている。スクロールユニット４０は固定スクロール４１及び可動スクロール４２を有し、固定スクロール４１は複数の固定ボルト４３によってユニットケーシング３１の端壁に固定されている。
【００１７】
ユニットケーシング３１の内部は、固定スクロール４１の基板によって軸線方向に２つに区画され、固定スクロール４１の基板とユニットケーシング３１の端壁との間に吐出室４４が形成されている。吐出室４４に開口するよう、ユニットケーシング３１の外周壁には、ユニットケーシング３１の端壁近傍に位置して吐出ポート４５が形成されている。吐出ポート４５は、冷媒循環流路１１の一部を通じて凝縮器２１に接続されている。
【００１８】
可動スクロール４２はモータケーシング３３側に配置され、固定及び可動スクロール４２,４２は、互いの渦巻壁間に複数の圧縮室４６を形成するよう噛み合っている。これら圧縮室４６は、固定スクロール４１に対する可動スクロール４２の旋回運動に伴い、固定及び可動スクロール４２,４２の中央に向けて移動し、この移動過程にて容積が縮小する。中央に到達した圧縮室４６は、固定スクロール４１の基板の略中央に形成された吐出孔４７を通じて吐出室４４に連通する。吐出孔４７は、吐出弁（図示せず）によって開閉され、吐出弁は、吐出室４４側の固定スクロール４１の端面に取付けられたリード弁である。参照符号４８は、リード弁の開度を規制するバルブ押えに付されている。
【００１９】
なお、ユニットケーシング３１内には可動スクロール４２を囲む吸入室４９が形成され、圧縮室４６は、径方向外側に位置するとき、吸入室４９に連通する。
ユニットケーシング３１の開口端に支持壁３２は配置され、支持壁３２は中央にシャフト孔を有するとともに、シャフト孔の外側に連通孔３４を有する。シャフト孔には回転軸５０が挿通され、シャフト孔と回転軸５０との間にボール軸受５１が介装されている。回転軸５０はユニットハウジング３１内に位置付けられた大径端部５２を有し、大径端部５２から突出したクランクピン５３に偏心ブッシュ５４が取付けられている。偏心ブッシュ５４は、可動スクロール４２の背面に形成されたボス５５によって囲まれ、偏心ブッシュ５４とボス５５との間には、ニードル軸受５６が介装されている。回転軸５０の回転は、これらクランクピン５３、偏心ブッシュ５４及びニードル軸受５６によって可動スクロール４２の旋回運動に変換される。
【００２０】
なお、可動スクロール４２の基板と支持壁３２との間には、ボールカップリング５７が介装されている。ボールカップリング５７は、可動スクロール４２が固定スクロール４１に対して旋回運動する際、可動スクロール４２の自転を阻止するのみならず、可動スクロール４２からの圧縮反力を受けるスラストベアリングとして機能する。
一方、モータケーシング３３は両端が開口した筒状をなし、モータケーシング３３及びユニットケーシング３１は互いの開口端の間に支持壁３２を挟んだ状態で複数の連結ボルト５８によって結合されている。
【００２１】
モータケーシング３３の内部は区画壁６０によって軸線方向に２つに仕切られ、区画壁６０と支持壁３２との間にステータ室６１が形成されている。ステータ室６１に開口するよう、モータケーシング３３の外周壁には、区画壁６０近傍に位置して吸入ポート６２が形成され、吸入ポート４３は冷媒循環流路１１の一部を通じて蒸発器２５に接続されている。
【００２２】
前述した回転軸５０はステータ室６１内を延び、回転軸５０の他端は、区画壁６０近傍に位置付けられている。区画壁６０の中央から筒状の軸受支持部が突出し、軸受支持部の内面と回転軸５０との間にボール軸受６３が介装されている。従って、回転軸５０は１対のボール軸受５１,６３を介して回転自在に支持されている。
回転軸５０は、例えば三相誘導ブラシレス型の電動モータ７０における電動子７１の一部をなし、回転軸５０には、略円筒状の鉄心として、環状の電磁鋼板を積層してなる積層体７２が取付けられている。積層体７２は、その両端に位置する一対の端板７３によって挟まれ、端板７３間は複数のリベット７４によって連結されている。
【００２３】
電動子７１の積層体７２は固定子８０によって囲まれており、固定子８０は略円筒状のコア８１を有する。コア８１は、モータケーシング３３の内周面に嵌合し、且つ、固定ボルト８２によって区画壁６０に固定されている。コア８１の内周面には、複数のスロットが形成され、スロットは周方向に互いに離間している。隣り合うスロット間にはステータ歯が形成され、各ステータ歯に巻回された電線はコイル８３を形成しており、コイル８３に通電することによって、各ステータ歯は電磁石になる。
【００２４】
なお、ステータ室６１の軸線方向略中央に電動子７１の積層体７２及び固定子８０は配置されているが、ステータ室６１の区画壁６０側の領域と支持壁３２側の領域との間は、例えば積層体７２と固定子８０との間に確保されたギャップ（図示せず）を通じて相互に連通している。即ち、吸入ポート６２は、ステータ室６１を通じて吸入室４９と連通している。
【００２５】
固定子８０の複数のコイル８３からは３本の入力線（図示せず）が延び、入力線の先端は、気密及び絶縁を確保して区画壁６０を貫通する３つのピン９０の各端部に別々に接続されている。なお、図１には３つのピン９０のうち１つのみが示されている。
３つのピン９０の他端部は回路室９１内に位置しており、ピン９０の他端部は、電動モータ７０の入力部、即ちＵ、Ｖ及びＷ端子として機能する。なお、回路室９１は、モータケーシング３３の他端に固定されたエンドプレート９２と区画壁６０との間に形成されている。
【００２６】
ピン９０の他端部即ちＵ、Ｖ及びＷ端子には、回路室９１に配置されたインバータ回路１００の出力部が電気的に接続されている。インバータ回路１００は、三相ブリッジ回路であり、回路基板としてのプリント配線基板１０１（以下、インバータ用基板という）及びインバータ用基板１０１に実装されたＩＧＢＴモジュール１０２を有する。
インバータ用基板１０１は、区画壁６０の近傍に平行に配置され、ネジでもって区画壁６０に固定されている。ＩＧＢＴモジュール１０２は、インバータ用基板１０１と区画壁６０との間に位置づけられ、ＩＧＢＴモジュール１０２の上面は区画壁６０に直接面接触している。なお、ＩＧＢＴモジュール１０２が当接している区画壁６０の領域の位置は、モータケーシング３３の周方向でみて、吸入ポート６２の位置に略合致している。
【００２７】
インバータ回路１００の入力部には、モータケーシング３３の外周壁に取付けられた入出力プラグ１０８を通じて、エンジンルーム１２に配置されたバッテリ１０９（直流電源）が電気的に接続されている。また、インバータ回路１００の入力部には、同じく回路室９１に配置された制御回路１１０の出力部が電気的に接続されている。
制御回路１１０は、インバータ回路１１０をＶＶＶＦ制御（可変電圧可変周波数制御）するための回路であり、回路基板としてのプリント配線基板１１１（以下、制御用基板という）及び制御用基板１１１に実装されたマイコン１１２やコンデンサ１１３等の電気部品を有する。
【００２８】
制御用基板１１１は、インバータ用基板１０１よりも大であり、インバータ用基板１０１よりも区画壁６０から遠くに位置している。制御用基板１１１は、複数の柱状の脚１２０によって支持され、各脚１２０は、区画壁６０から一体に突出し、全ての脚１２０の先端は、モータケーシング３３の軸線方向でみて、同一の仮想平面に位置付けられている。なお、回路室９１側の区画壁６０の面は凸凹を有するため、脚１２０の長さは互いに異なる。
【００２９】
図３に示したように、各脚１２０の先端中央には、有底の螺子穴１２１が開口している。制御用基板１１１には、螺子穴１２１の位置に合致するよう貫通孔１２２が形成され、貫通孔１２２の両端は、制御用基板１１１の両面に形成された金属製のランド部１２３,１２４に開口している。貫通孔１２２の内周面は金属膜１２５によって覆われ、金属膜１２５はランド部１２３,１２４間を接続している。
【００３０】
また、貫通孔１２２は、制御用基板１１１内に形成された接地のための金属層１２６も貫通しており、金属膜１２５は金属層１２６に繋がっている。制御用基板１１１が、貫通孔１２２を通じて螺子穴１２１にねじ込まれた螺子１２７によって脚１２０に固定されると、脚１２０の先端及び螺子１２７の頭は、ランド部１２３,１２４にそれぞれ直接面接触する。
【００３１】
再び図２を参照すると、制御回路１１０の入力部は、前述の入出力プラグ１０８を通じてエアコン制御装置１３０に接続されている。エアコン制御装置１３０は、前述の機器室２７内に配置されている。
その上、この電動圧縮機２０は、インバータ回路１００及び制御回路１１０の各々のための温度保護回路を有し、温度保護回路は、インバータ用基板１０１及び制御用基板１１１に実装された温度センサ１５０,１５１を有する。インバータ用基板１０１上の温度センサ１５０はＩＧＢＴモジュール１０２の温度を検知するようＩＧＢＴモジュール１０２の近傍に配置され、制御用基板１１１上の温度センサ１５１は、マイコン１１２の温度を検知するようマイコン１１２の近傍に配置される。これらの温度センサ１５０,１５１は、制御回路１１０の入力部に電気的に接続されている。
【００３２】
なお、回路室９１内には、インバータ回路１００、制御回路１１０及び温度保護回路の耐振動性を確保すべく樹脂材が充填されているが、図２では、樹脂材のハッチングが省略されている。
図４は、上述した電動モータ７０、インバータ回路１００、制御回路１１０、エアコン制御装置１３０、温度保護回路及びバッテリ１０９間の配線を概略的に示している。
【００３３】
図４からわかるように、ＩＧＢＴモジュール１０２は、パワートランジスタとしての６個のＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）１６０、同じく６個の帰還ダイオード１６１及び平滑用コンデンサ１６２を内蔵しており、制御回路１１０は、各ＩＧＢＴ１６０のゲート端子に印加するゲート電圧をＯＮ又はＯＦＦする。
以下、上述した車両用空調システムの動作について説明する。
【００３４】
エアコン制御装置１３０は、車両用空調システムのメイン制御を実行し、乗員からの指示に基づいて車室１４を冷房又は除湿する必要がある場合、電動圧縮機２０の制御回路１１０に対して制御信号を送信する。制御信号を受信した制御回路１１０は、インバータ回路１００のＩＧＢＴ１６０にゲート電圧を印加し、電動モータ７０を作動させる。電動モータ７０の作動によって回転軸５０が回転すると、可動スクロール４２が旋回運動し、可動スクロール４２の旋回運動は圧縮室４６の移動をもたらす。
【００３５】
圧縮室４６の移動に伴い、吸入室４９から圧縮室４６への作動流体としての冷媒の吸入工程、圧縮室４６内での吸入された冷媒の圧縮工程、及び、圧縮された冷媒の圧縮室４６から吐出室４４への吐出工程が実行される。換言すれば、蒸発器２５内のガス冷媒が冷媒循環流路１１を通じて吸入ポート６２に吸い込まれ、吐出ポート４５から冷媒循環流路１１を通じて凝縮器２１に高温の液冷媒が送出される。
【００３６】
ここで、蒸発器２５内のガス冷媒は、膨張弁２３からの湿り状態の冷媒が略完全に気化したものであり、蒸発器２５の外側を流れるブロワからの空気流は冷媒に気化熱を奪われて冷風になる。この冷風は、必要に応じて加熱された後、車室１４に吹出し、これによって車室１４が冷房又は除湿される。
その上、制御回路１１０のマイコン１１２は、エアコン制御装置１３０による上述のメイン制御とは別に、常時、図５に示した温度保護プログラムを実行する。なお、マイコン１１２は、ＩＧＢＴモジュール１０２及びマイコン１１２の各々のために２つの温度保護プログラムを並列に実行するけれども、これらの温度保護プログラムの構成は略同一であるため、マイコン１１２のための温度保護プログラムを例に説明する。
【００３７】
温度保護プラグラムによれば、まず、エアコン制御装置１３０が圧縮機２０を作動させるよう制御回路１１０に要求しているか否か、換言すれば、制御回路１１０が、エアコン制御装置１３０から圧縮機２０を作動させるための制御信号を受信したか否かが判断される（Ｓ１０）。エアコン制御装置１３０が圧縮機２０の作動を要求している場合、プログラムはＳ１０を繰り返す。一方、エアコン制御装置１３０が圧縮機２０の作動を要求していない場合、制御回路１１０は、圧縮機２０が作動中であるか否かを判断する（Ｓ２０）。
【００３８】
Ｓ２０で圧縮機２０が停止している場合、温度センサ１５０によって検知されたマイコン１１２の温度Ｔｍが所定の起動温度Ｔ２よりも高いか否かが判断される（Ｓ３０）。起動温度Ｔ２は例えば８５℃であり、温度Ｔｍが起動温度Ｔ２以下の場合、プログラムはＳ１０に戻る。温度Ｔｍが起動温度Ｔ２よりも高い場合、制御回路１１０は、ＩＧＢＴ１６０に所定のタイミングでゲート電圧を印加して電動モータ７０を作動させ、圧縮機２０を起動する（Ｓ４０）。
【００３９】
圧縮機２０が起動した後、制御回路１１０は、温度Ｔｍが所定の停止温度Ｔ１よりも低いか否かを判断する（Ｓ５０）。停止温度Ｔ１は、起動温度Ｔ２より低く、例えば８０℃である。温度Ｔｍが停止温度Ｔ１よりも低い場合、制御回路１１０は、ＩＧＢＴ１６０へのゲート電圧の印加を止めて電動モータ７０を停止させ、圧縮機２０を停止させる（Ｓ６０）。一方、温度Ｔｍが停止温度Ｔ１以上の場合、プログラムはＳ１０に戻る。Ｓ１０に戻ったとき、エアコン制御装置１３０が圧縮機２０の作動を尚も要求していなければ、先のＳ４０で圧縮機２０は起動しているので、プログラムは、Ｓ２０からＳ５０にジャンプする。
【００４０】
以上がマイコン１１２のための温度保護プラグラムの概略構成である。ＩＧＢＴモジュール１０２の温度保護プログラムは、マイコン１１２のための温度保護プラグラム中、温度センサ１５０によって測定されたＩＧＢＴモジュール１０２の温度Ｔｉで温度Ｔｍを置き換えたものである。
上述した一実施形態の車両用空調システムでは、電動圧縮機２０の耐久性が従来よりも向上しているので、システム全体の耐久性も向上している。電動圧縮機２０の耐久性が向上した理由を以下に示す。
【００４１】
電動圧縮機２０では、インバータ用基板１０１よりも区画壁６０から離れている制御用基板１１１が、区画壁６０に一体に形成された脚１２０の先端に固定される。制御用基板１１１と区画壁６０との間では、この脚１２０を通じて熱が効率的に伝わることから、制御用基板１１１の放熱性が高くなる。この結果として、制御用基板１１１に実装されたイコン１１２やコンデンサ１１３といった制御回路１１０用の電気部品群の過熱が確実に防止され、これら制御回路１１０用の電気部品群の耐久性が向上し、圧縮機２０の耐久性も向上する。
【００４２】
また、電動圧縮機２０では、インバータ用基板１０１に実装されたＩＧＢＴモジュール１０２が回路室９１側の区画壁６０の面に直接接触し、ＩＧＢＴモジュール１０２の放熱性が高くなっている。この結果として、ＩＧＢＴモジュール１０２、換言すれば、ＩＧＢＴ１６０、帰還ダイオード１６１及び平滑用コンデンサ１６２といったインバータ回路１００用の電気部品群の過熱が防止されてその耐久性が向上し、圧縮機２０の耐久性も向上する。
【００４３】
更に、電動圧縮機２０では、制御用基板１１１の金属製のランド部１２３に脚１２０の先端が接触することで、脚１２０と制御用基板１１１との間で熱が効率的に伝わり、制御用基板１１１の放熱性が更に高くなる。この結果として、制御回路１１０用の電気部品群の過熱がより確実に防止される。
その上、電動圧縮機２０では、ランド部１２３が、制御回路１１０を接地するための金属層１２６に繋がっており、接地用端子として機能する。ランド部１２３に脚１２０の先端が接触することで、制御用基板１１１の熱が、制御用基板１１１全体に亘る所定パターンで形成された金属層１２６を通じて脚１２０に効率的に伝わる。特に、金属層１２６は、制御回路１１０用の電気部品群に繋がっていることから、電気部品群の熱も、金属層１２６を通じて脚１２０に効率的に伝わる。この結果として、制御回路１１０の電気部品群の過熱がより確実に防止される。
【００４４】
また、電動圧縮機２０は、温度センサ１５０,１５１によって、ＩＧＢＴモジュール１０２及びマイコン１１２の温度Ｔｉ,Ｔｍがそれぞれ検知され、検知結果に基づいて制御回路１１０のマイコン１１２によって起動させられる。具体的には、電動圧縮機２０は、エアコン制御装置１３０が作動を要求していない待機期間中であっても、温度センサ１５０,１５１によって検知された温度Ｔｉ,Ｔｍのうち少なくとも一方が起動温度Ｔ２を超えると、制御回路１１０のマイコン１１２によって臨時に起動させられる。圧縮機２０が起動すると、電動モータ７０が圧縮ユニットとしてのスクロールユニット４０を作動させ、低圧の冷媒がステータ室６１内を通過して圧縮ユニットに吸入される。このため、待機期間中も、区画壁６０は流動状態の冷媒によって冷却され、ＩＧＢＴモジュール１０２及びマイコン１１２を含む電気部品群の過熱が防止される。
【００４５】
更に、電動圧縮機２０は、待機期間中に温度センサ１５０,１５１によって検知された温度Ｔｉ,Ｔｍが停止温度Ｔ１以下になると、制御回路１１０のマイコン１１２によって停止させられる。このため、この圧縮機２０では、電気部品群の過熱を防止しながら、消費電力が節約される。
具体的には、この電動圧縮機２０を用いた車両用空調システムでは、例えばエンジン２４の作動中、エンジンルーム１２内が熱くなるのに伴って温度センサ１５０,１５１の検知温度Ｔｉ,Ｔｍが起動温度Ｔ２を超えると、待機していた圧縮機２０が臨時に起動させられる。このため、このシステムによれば、電動圧縮機２０の電気部品群の過熱がより確実に防止され、システム全体の耐久性が更に向上する。
【００４６】
本発明は、上述した一実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能であり、例えば、一実施形態の場合、回路室９１内には、インバータ回路１００、制御回路１１０及び温度保護回路が配置されていたけれども、他の回路が配置されていてもよい。
また、回路基板の数もインバータ用基板１０１及び制御用基板１１１の２つに限定されない。例えば、図６に示したように、インバータ回路、制御用回路及び保護回路を、一つの回路基板１５５でもって形成してもよい。
【００４７】
一実施形態では、制御用基板１１１が複数の脚１２０の先端に固定されていたけれども、脚１２０は少なくとも１本あればよい。また、脚の形状や大きさも特には限定されず、脚は、円柱状、楕円柱状、角柱状、円錐台状等であってもよい。例えば４本の円柱状の脚に１枚の回路基板が固定される場合、脚の長さは、例えば５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲にあり、脚の直径は、例えば１０ｍｍ以上１４ｍｍ以下の範囲にある。
【００４８】
一実施形態では、インバータ回路がＩＧＢＴモジュールによって構成されていたけれども、ＩＧＢＴ以外のパワートランジスタをスイッチング素子に用いてもよい。
一実施形態では、２つの温度センサ１５０,１５１がＩＧＢＴモジュール１０２及びマイコン１１２の温度Ｔｉ,Ｔｍの温度を測定するように配置されていたけれども、他の電気部品の温度を測定するように配置してもよい。また、温度センサの数も２つに限定されることはない。
【００４９】
一実施形態では、電動圧縮機２０の電動モータ７０が誘導ブラシレスモータであったけれども、電動モータの構成は特に限定されない。また、電動圧縮機２０が圧縮ユニットとしてスクロールユニット４０を有するスクロール式電動圧縮機であったが、圧縮ユニットとしてシリンダブロック及びピストンを有する往復動式電動圧縮機であってもよい。
一実施形態では、保護動作プログラムを制御回路のマイコン１１２が実行したけれども、圧縮機２０の外部のエアコン制御装置１３０が、メイン制御とは別に、例えば割り込みルーチンとして保護動作プログラムを実行してもよい。この場合、温度センサ１５０,１５１は、図４に破線で示したようにエアコン制御装置１３０に接続される。エアコン制御装置１３０が実行する保護動作プログラムは、図７からわかるように、メイン制御に基づいて制御回路１１０に圧縮機２０を作動させるよう要求しているか否か判断し（Ｓ１０’）、制御回路１１０に圧縮機２０を起動するよう要求し（Ｓ４０’）、そして、制御回路１１０に圧縮機２０を停止するよう要求する（Ｓ６０’）点において、図５のフローチャートとわずかに異なる。
【００５０】
最後に、本発明に係る電動圧縮機は、車両用空調システム以外にも適用可能であるのはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】一実施形態の車両用空調システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１のシステムに適用された電動圧縮機の縦断面を示す図である。
【図３】図２の縦断面中、脚の先端近傍を拡大して示す図である。
【図４】図１のシステムにおける電動圧縮機、バッテリ及びエアコン制御装置間での電気配線を概略的に示す図である。
【図５】図４の制御回路が実行する保護動作プログラムの概略を示すフローチャートである。
【図６】変形例の圧縮機の回路室周辺を示す図である。
【図７】図４のエアコン制御装置が割り込みルーチンとして実行する変形例の保護動作プログラムの概略を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
２０      電動圧縮機
３０      ハウジング
３３      モータケーシング
６０      区画壁
７０      電動モータ
１０１    インバータ用基板
１０２    ＩＧＢＴモジュール
１１１    制御用基板
１１２    マイコン
１２０    脚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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